S porastom prodaje i vlasništva vozila s novim energetskim pogonom, povremeno se događaju i požari na tim vozilima. Dizajn sistema za upravljanje temperaturom predstavlja usko grlo koje ograničava razvoj vozila s novim energetskim pogonom. Dizajniranje stabilnog i efikasnog sistema za upravljanje temperaturom od velikog je značaja za poboljšanje sigurnosti vozila s novim energetskim pogonom.
Termičko modeliranje litijum-jonskih baterija je osnova termičkog upravljanja litijum-jonskim baterijama. Među njima, modeliranje karakteristika prenosa toplote i modeliranje karakteristika stvaranja toplote su dva važna aspekta termičkog modeliranja litijum-jonskih baterija. U postojećim studijama o modeliranju karakteristika prenosa toplote baterija, smatra se da litijum-jonske baterije imaju anizotropnu toplotnu provodljivost. Stoga je od velikog značaja proučiti uticaj različitih položaja prenosa toplote i površina za prenos toplote na odvođenje toplote i toplotnu provodljivost litijum-jonskih baterija za projektovanje efikasnih i pouzdanih sistema termičkog upravljanja za litijum-jonske baterije.
Kao istraživački objekt korištena je litij-željezno-fosfatna baterijska ćelija od 50 Ah, a detaljno su analizirane njene karakteristike prijenosa topline te je predložena nova ideja za dizajn termičkog upravljanja. Oblik ćelije prikazan je na Slici 1, a specifični parametri veličine prikazani su u Tabeli 1. Struktura Li-ionske baterije općenito uključuje pozitivnu elektrodu, negativnu elektrodu, elektrolit, separator, vod pozitivne elektrode, vod negativne elektrode, središnji terminal, izolacijski materijal, sigurnosni ventil, pozitivni temperaturni koeficijent (PTC)(PTC grijač rashladne tečnosti/PTC grijač zraka) termistor i kućište baterije. Separator je smješten između pozitivnih i negativnih polova, a jezgro baterije se formira namotavanjem ili se polna grupa formira laminiranjem. Pojednostavite višeslojnu strukturu ćelije u materijal ćelije iste veličine i izvršite ekvivalentan tretman termofizičkih parametara ćelije, kao što je prikazano na slici 2. Pretpostavlja se da je materijal ćelije baterije kuboidna jedinica s anizotropnim karakteristikama toplinske provodljivosti, a toplinska provodljivost (λz) okomita na smjer slaganja postavljena je da bude manja od toplinske provodljivosti (λx, λy) paralelne sa smjerom slaganja.
(1) Na kapacitet odvođenja toplote sistema termičkog upravljanja litijum-jonskom baterijom uticaće četiri parametra: toplotna provodljivost okomita na površinu za odvođenje toplote, put između centra izvora toplote i površine za odvođenje toplote, veličina površine za odvođenje toplote sistema termičkog upravljanja i temperaturna razlika između površine za odvođenje toplote i okolnog okruženja.
(2) Prilikom odabira površine za odvođenje toplote za dizajn termičkog upravljanja litij-ionskim baterijama, shema bočnog prijenosa toplote odabranog istraživačkog objekta je bolja od sheme prijenosa toplote donje površine, ali za kvadratne baterije različitih veličina potrebno je izračunati kapacitet odvođenja toplote različitih površina za odvođenje toplote kako bi se odredila najbolja lokacija za hlađenje.
(3) Formula se koristi za izračunavanje i procjenu kapaciteta odvođenja topline, a numerička simulacija se koristi za provjeru potpune konzistentnosti rezultata, što ukazuje na to da je metoda izračuna učinkovita i da se može koristiti kao referenca pri projektiranju termičkog upravljanja kvadratnim ćelijama.BTMS)
Vrijeme objave: 27. april 2023.
